Engineering in Nature
Le ferry fendait les eaux agitées de la baie de San Francisco, projetant un embrun froid sur le pont. Ezra, haletante, désigna du doigt en attrapant le bras de son père. « Regarde ! Comment ce pélican a-t-il fait ça ? » Un grand pélican brun venait de replier ses ailes et de plonger tête première dans l'eau, pour réapparaître un instant plus tard avec un poisson frétillant. Sa mère rit, serrant son manteau plus fort : « Il a fait ça l'air si facile, n'est-ce pas ? »
« Ce n'était pas juste un plongeon, c'était de l'ingénierie parfaite », dit son père en s'agenouillant à sa hauteur. « Les ingénieurs appellent ça la "biomimétique" — c'est quand nous étudions la nature pour trouver des idées pour nos propres inventions. » Les yeux d'Ezra s'écarquillèrent. « Alors vous dites que cet oiseau est comme... un avion super-avancé ? » Il hocha la tête, « Exactement, la nature perfectionne ses designs depuis des millions d'années. »
Cette idée d'apprendre de la nature n'était pas nouvelle ; elle remontait à plus de cinq cents ans. La scène se déplace vers les rues animées de Florence, en Italie, pendant la Renaissance. Des charrettes tirées par des chevaux roulaient sur les pavés, et l'air bourdonnait des sons des ateliers d'artistes et des rêves d'inventeurs. Ici, un homme était plus obsédé par l'observation de la nature que quiconque.
« Il s'appelait Léonard de Vinci », raconta le père d'Ezra. « Si tout le monde le connaît comme l'artiste qui a peint la Joconde, il était aussi un brillant inventeur et scientifique. » Léonard était fasciné par tout, du mouvement de l'eau à l'anatomie du corps humain. Il a rempli des milliers de pages de ses observations, écrites à l'envers dans une écriture miroir spéciale parce qu'il était gaucher.
Léonard passait des heures dans les collines toscanes, à simplement observer. Il esquissait les ailes des oiseaux, essayant de comprendre le secret de leur vol. Il écrivit un jour : « Apprenez à voir. Réalisez que tout est lié à tout le reste », et il y croyait sincèrement. Pour lui, la courbure de l'aile d'un oiseau détenait la clé pour permettre aux humains de s'envoler dans le ciel.
Son observation révolutionnaire concernait la forme de l'aile elle-même. Léonard a vu qu'une aile d'oiseau n'était pas plate ; elle était courbée sur le dessus et plus plate sur le dessous. Il a réalisé que cette forme, appelée profil aérodynamique, faisait circuler l'air plus rapidement sur le dessus, créant ainsi une portance. Cette seule observation a été le fondement de toutes ses conceptions de machines volantes.
Les machines volantes de Léonard de Vinci n'ont jamais réellement volé, mais ses idées sur l'aérodynamisme avaient des siècles d'avance sur leur temps. Ce même principe de profil aérodynamique qu'il a découvert chez les oiseaux est utilisé aujourd'hui dans les ailes de chaque avion, des petits avions à hélice aux géants jumbo jets. « C'est incroyable la puissance qu'il y a dans les designs de la nature », a murmuré Ezra, « J'ai lu qu'un seul éclair est cinq fois plus chaud que la surface du soleil ! »
De retour sur le ferry, le vent froid fouettait les cheveux d'Ezra tandis qu'Alcatraz se rapprochait. Elle se tourna vers ses parents, le visage illuminé par la compréhension. « Le pélican ! Son aile est un profil aérodynamique naturel, exactement comme Léonard l'a observé ! » Sa mère sourit : « C'est donc comme ça qu'il contrôle sa plongée si parfaitement. » Son père ajouta : « Tu vois ? Tu penses déjà comme une ingénieure. »
« C'est partout ! » s'exclama Ezra en regardant autour d'elle. « La façon dont une graine d'érable tourne pour tomber au sol, c'est comme un hélicoptère ! » Sa mère montra l'eau agitée derrière le bateau : « Et la forme de la nageoire d'une baleine l'aide à se déplacer dans l'eau, ce que les ingénieurs ont copié pour les gouvernails de navire. » Son père ricana : « Même les jets les plus rapides ne peuvent pas battre la vitesse de la lumière. La lumière voyage du soleil à la Terre en un peu plus de huit minutes ! »
Ezra sortit son carnet et esquissa rapidement une aile. « La nature est la meilleure ingénieure qui soit », dit-elle en leur montrant son dessin. En regardant les puissants courants tourbillonnant autour de l'île d'Alcatraz, son père posa une nouvelle question. « Si la nature est si douée pour concevoir des choses pour l'air, demanda-t-il avec un scintillement dans les yeux, quels secrets pensez-vous qu'elle cache pour se déplacer dans l'eau ? »